【正文】 搶答器是一種應(yīng)用十分廣泛的設(shè)備，在各種競賽、搶答場合中，它都能客觀、迅速地判別出最先獲得發(fā)言權(quán)的選手。早期的搶答器只是由幾個(gè)三極管、可控硅、發(fā)光管等器件組成的，能通過發(fā)光管的指示辯認(rèn)出選手號碼?，F(xiàn)在大多數(shù)智能搶答器都由單片機(jī)或數(shù)字集成電路構(gòu)成的，并且新增了許多 功能，如選手號碼顯示，搶按前或搶按后的計(jì)時(shí)，選手得分顯示等功能。 隨著科技的發(fā)展， 現(xiàn)在的搶答器 向 著數(shù)字化 、 智能化的方向發(fā)展，這就必然提高了 智能 搶答器的 制造 成本。鑒于現(xiàn)在小規(guī)模的知識(shí)競賽越來越多，操作簡單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的小型搶答器 肯定很有市場 。因此，我選擇簡易邏輯 數(shù)字搶答器 這一課題 。 八路智能搶答器主要由數(shù)字優(yōu)先編碼電路、 鎖存 /譯碼 /驅(qū)動(dòng)電路于一體 的 CD4511 集成電路 、數(shù)碼顯示電路和報(bào)警電路 組成。優(yōu)先編碼電路、CD4511 集成電路 將參賽隊(duì)的輸入信號在數(shù)碼顯示管上輸出，用報(bào)警電路對時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，這樣就構(gòu)成了八 路智能搶答器電路。 八路智能搶答器是采用了 CD4511 集成芯片來實(shí)現(xiàn)功能要求的，在搶答過程中，每個(gè)選手都有一個(gè)搶答按鈕。在主持人按下復(fù)位鍵宣布搶答開始的時(shí)候，選手就開始進(jìn)行搶答，在指定時(shí)間內(nèi)選手進(jìn)行搶答，數(shù)碼顯示屏上會(huì)顯示最先搶答選手的編號。如果主持人沒有按下開始鍵而選手就搶答視為犯規(guī)，數(shù)碼顯示屏顯示犯規(guī)者的編號，揚(yáng)聲器持續(xù)發(fā)生。主持人可按復(fù)位鍵，新一輪搶答開始。 華東交通大學(xué) 八路搶答器設(shè)計(jì)報(bào)告 — 徐卓 4 第 2章 搶答器的系統(tǒng)概述 系統(tǒng)的主要功能簡介 八路智能搶答器的主要功能有如下三點(diǎn)： 1. 可同時(shí)供 8 名選手參加比賽，其相應(yīng)的編碼分別 是 0、 7，各用一個(gè)搶答按鈕，按鈕的編號與選手的編號相對應(yīng)。 2. 給主持人設(shè)置一個(gè)控制開關(guān)，用來控制系統(tǒng)的清零（編號顯示數(shù)碼管滅燈）和搶答的開始。 3. 搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶答開始后，若有選手按動(dòng)搶答按鈕，編號立即鎖存，并在 LED 數(shù)碼管上顯示出選手的編號，同時(shí)揚(yáng)聲器給出音響提示。 搶答器的工作原理簡介 如圖 21 所示為搶答器的結(jié)構(gòu)框圖。電路完成了基本的搶答功能，即開始搶答后，當(dāng)選手按動(dòng)搶答鍵時(shí)，能顯示選手的編號，同時(shí)能封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。而報(bào)警電路 則是起到提示作用。其工作原理為：接通電源后，當(dāng)主持人按下復(fù)位鍵，宣布 開始 搶答器工作。選手即可開始搶答，當(dāng)選手按下?lián)尨疰I后，搶答器完成：編碼、優(yōu)先鎖存、譯碼、數(shù)碼顯示。當(dāng)一輪搶答之后，只有主持人按下復(fù)位鍵，才能進(jìn)行下一輪搶答，否則搶答無效。 uyuythghhthh 圖 21 搶答器結(jié)構(gòu)框圖 華東交通大學(xué) 八路搶答器設(shè)計(jì)報(bào)告 — 徐卓 5 搶答器系統(tǒng)的 搶答要求 在搶答中，只有開始后搶答才有效，如果在開始搶答前搶答為無效。 可以顯示是哪位選手有效搶答，正確按鍵后有訊響聲。 按鍵鎖定，在有效狀態(tài)下，按鍵無效非法。 只有主持人按下復(fù)位鍵，下一輪搶答才能開始進(jìn)行。 搶答器的工作流程 搶答器的基本工作原理 :在上電之后，系統(tǒng)開始運(yùn)行，在搶答過程中，會(huì)有多個(gè)信號同時(shí)或不同時(shí)送入主電路中，搶答器內(nèi)部電路和 CD4511 集成芯片會(huì)開始工作，并識(shí)別、記錄第一個(gè)號碼。在整個(gè)搶答器工作過程中，編碼電路、優(yōu)先 \鎖存 \譯碼電路、顯示電路、報(bào)警電路都會(huì)運(yùn)行。搶答器的工作流程分為正常搶答流程、主持人復(fù)位等幾部分，如圖 22 所示。 圖 22 搶答器的工作流程 華東交通大學(xué) 八路搶答器設(shè)計(jì)報(bào)告 — 徐卓 6 搶答器的 工作過程 開始上電之后，主持人按復(fù)位鍵，搶答開始。如有選手按下?lián)尨疰I，報(bào)警電路會(huì)發(fā)出訊響聲，并且數(shù)碼顯示電路上會(huì)顯示成功搶答的選手的編號。 當(dāng)有選手搶答成功之后，系統(tǒng)就進(jìn)行了優(yōu)先鎖存，其他搶答選手搶答無效。 如果主持人未按下復(fù)位鍵，而有人按了搶答按鍵，此次搶答無效，只有當(dāng)主持人按下了復(fù)位鍵，選手才能進(jìn)行順利搶答。 華東交通大學(xué) 八路搶答器設(shè)計(jì)報(bào)告 — 徐卓 7 第 3 章 搶答器的單元電路設(shè)計(jì) 八路智能搶答器主要由數(shù)字編碼電路、譯碼 \優(yōu)先 \鎖存驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)碼顯示電路和報(bào)警電路組成?，F(xiàn) 簡單介紹八路智能搶答器設(shè)計(jì)中的各單元電路的設(shè)計(jì)的情況 。 搶答器設(shè)計(jì)中的數(shù)字編碼電路 參考電路如圖 31 所示 ， S1— S8 組成 1— 8 路搶答器， D1— D12 組成數(shù)字編碼器 。該電路完成 的 功能是 ：通過編碼二極管編成 BCD 碼，將高電平加到 CD4511 所對應(yīng)的輸入端。 從 CD4511 的引腳可以看出，引腳 6， 2， 1， 7 分別為 BCD 碼的 D、 C、 B、A 位（ D 這高位， A 為低位，即 D、 C、 B、 A 分別代表 BCD 碼 1 位）。 工作過程： 當(dāng)電路上電，主持人按下復(fù)位鍵，選手就可以開始搶答。當(dāng)選手 1 按下 S1 搶答鍵，高電平 通過編碼二極管 D1加到 CD4511 集成芯片的 7 腳（ A 位）， 7 腳為高電平， 6 腳保持低電平，此時(shí) CD4511 輸入 BCD 碼為“ 0001”；當(dāng)選手 2 按下 S2 搶答鍵，高電平通過編碼二極管 D2 加到 CD4511 集成芯片的 1 腳（ B 位）， 1 腳為高電平， 7 腳保持低電平，此時(shí) CD4511 輸入 BCD 碼為“ 0010”；當(dāng)選手 3 按下 S3 搶答鍵，高電平通過編碼二極管 D D4加到 CD4511 集成芯片的 7 腳（ B、A 位）， 7 腳為高電平， 6 腳保持低電平，此時(shí) CD4511 輸入 BCD 碼為“ 0011”；當(dāng)選手 4 按下 S4 搶 答鍵，高電平通過編碼二極管 D5加到 CD4511 集成芯片的 2 腳（ C位）， 2 腳為高電平， 7 腳保持低電平，此時(shí) CD4511 輸入 BCD 碼為“ 0100”；當(dāng)選手 5 按下 S5 搶答鍵，高電平通過編碼二極管 D D7加到 CD4511 集成芯片的 7腳（ C、 A 位）， 7 腳為高電平， 6 腳保持低電平，此時(shí) CD4511 輸入 BCD 碼為“ 0101”； 當(dāng)選手 6 按下 S6 搶答鍵，高電平通過編碼二極管 D D9加到 CD4511 集成芯片的 2 腳（ B、 C 位）， 2 腳為高電平， 7 腳保持低電平，此時(shí) CD4511輸入 BCD 碼為“ 0110”； 當(dāng)選手